[发明专利]一种副气室调动刚度加限压减冲组合的空气弹簧

说明书

一.技术领域：

本发明涉及一种车辆空气悬架用空气弹簧。这种由内置副气室变动刚度加限压单向阀减冲组合的复合空气弹簧尤其适应于载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交通车辆，及特种车辆的被动式空气悬架系统。 

二.背景技术：

为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路和货物的损坏，发达国家在其运载车辆的悬架系统中广泛地采用了空气悬架。我国近年来也在大力推广和强制性采用空气悬架。在不断发展的空气悬架技术中，为了进一步改善空气弹簧的刚度调节特性，以利其更适用于车辆载荷的变化，人们开展了深入的探索，发展了多种半主动和主动式空气悬架系统。主要由于成本上的原因，半主动和主动式空气悬架系统目前还只能应用在少数高级豪华车辆上。目前普遍使用的是被动式空气悬架系统，由于被动式空气悬架的空气弹簧刚度特性自身的缺陷，加上标准系列的气囊刚度与整车参数的匹配不尽合理，又不能进行个性化调节，更为重要的是：车辆运行中由于上车质量惯性动载引发的侧摆，得不到空气弹簧的动态刚度补偿的有效制约，导致了采用被动式空气悬架的车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。这已成为严重地影响被动式空气悬架在各种车辆上推广应用的主要原因。 

三.发明内容：

本实发明的目的就是要研发出一种低成本，简单可靠、暨能在车辆的运行中针对上车质量惯性动载有效地提高空气弹簧的动刚度，又能在车辆的运行中针对路面凸块类阶跃性动载的有效地降低空气弹簧的动刚度的复合空气弹簧，提高车辆量的平顺性，减少车辆的侧摆。 

本发明的解决方法是：这种副气室变动刚度加限压减冲组合的空气弹簧，由气囊1、上安装板2、副气室3、单向阀4、下安装板5和调节螺栓6组合而成。副气室3的中心线与下安装板5的中心的连线重合，并固定其上。在副气室3的顶部平面上或在其他部位的壁体上设置了一个直径小于连通气囊1与单向阀4进气孔的小孔；单向阀4附着在副气室3的内壁上，并通过副气室3侧壁上的小孔与气囊1连通，由调节螺栓6来调节单向阀4的开启压力。副气室3的大小依据不同车型的要求确定。单向阀4的开启压力可由调节螺栓6在空气弹簧的体外根据实际需求调整。本发明的动刚度调节方法是：由于辅助气室3的顶面壁体上小孔的气阻作用，当气囊1没有被压缩时，它连通了气囊1与辅助气室3，气囊1内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊1被压缩，就会有气体在 气囊1与辅助气室3间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊1运动的速度而变化。动载越大，气囊1运动的速度就越大，该小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快。 

当车轮碰到路面凸块，给车轮一个阶跃冲击，必然会引发气囊1内的气压产生阶跃，该阶跃压力与辅助气室3内气压形成的压差会打开单向阀4，迅速连通气囊1和辅助气室3，增大了气囊1内的有效气体容积，降低空气弹簧的动刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高车辆的平顺性。 

本发明结构简单，成本低廉，安装方便，性能可靠，是一种能在被动式空气悬架系统中自动跟踪车身运动调节空气弹簧的动刚度的复合空气弹。这种复合空气弹簧能有效地提高采用被动式空气悬架车辆抗侧倾能力，减少车辆侧摆。还能在车辆碰到路面凸块时，降低空气弹簧的刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高车辆行驶的平顺性。 

四、附图说明：

附图1是本发明的结构原理图。 

五、具体实施方式：

本发明的动刚度调节方法是：由于辅助气室3的顶面壁体上的小孔的气阻作用，当气囊1没有被压缩时，它连通了气囊1与辅助气室3，气囊1内的容积没改变，空气弹簧的静刚度不变；而只要气囊1被压缩，就会有气体在气囊1与辅助气室3间流动，此时，该小孔就会产生气阻，改变空气弹簧的动刚度，且使空气弹簧的动刚度随气囊1运动的速度而变化。动载越大，气囊1运动的速度就越大，该小孔所产生气阻就越大，空气弹簧的动刚度就增加得更快。当车轮碰到路面凸块，给车轮一个阶跃冲击，必然会引发气囊1内的气压产生阶跃，该阶跃压力与辅助气室3内气压形成的压差会打开单向阀4，迅速连通气囊1和辅助气室3，增大了气囊1内的有效气体容积，降低空气弹簧的动刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高车辆的平顺性。单向阀4的开启压力可由调节螺栓6在空气弹簧的体外根据实际需求调整。